铝合金表面处理方法技术

公开了一种铝合金表面处理方法，包括：对铝合金进行打磨、清洗、烘干处理；使用飞秒激光多丝对铝合金表面进行烧蚀；在铝合金表面制备还原氧化石墨烯涂层。采用飞秒激光多丝烧蚀的方式，可以高效大面积地实现金属表面微结构化，提高不规则铝合金表面的抗反射性能，之后采用恒电位法电镀氧化石墨烯，最终可以实现高效大面积提高铝合金表面抗腐蚀抗反射性能。效大面积提高铝合金表面抗腐蚀抗反射性能。效大面积提高铝合金表面抗腐蚀抗反射性能。

【技术实现步骤摘要】
铝合金表面处理方法


[0001]本专利技术属于多功能材料的制备领域，特别涉及一种铝合金表面处理方法。

技术介绍

[0002]铝合金基于自身强度高且密度小的优势，被广泛的应用在航天航空领域。然而，铝合金化学性质比较活泼，因此难以抵抗恶劣腐蚀环境的侵蚀，导致维护成本的增加，甚至导致航空事故的发生。与此同时，基于铝合金表面较高的反射率无法提高飞机的隐形性。因此，铝合金表面实现抗腐蚀抗反射性能的实现，对于进一步增强和改善其功能具有重要意义。目前最有效降低金属表面反射率的手段是在金属表面引入微纳米结构，形成独特的“陷光”结构。然而传统引入微纳米结构的方式多采用高能耗、高耗时、高成本的制备工艺，不利于大面积的制备。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术提供了一种铝合金表面处理方法，能够对不规则铝合金表面大面积地进行处理，提高不规则铝合金表面抗腐蚀抗反射性能。
[0004]为了实现上述的技术目的，本专利技术提供了一种铝合金表面处理方法，包括：
[0005]对铝合金进行打磨、清洗、烘干处理；
[0006]使用飞秒激光多丝对铝合金表面进行烧蚀；
[0007]在铝合金表面制备还原氧化石墨烯涂层。
[0008]根据本专利技术的实施例，飞秒激光多丝脉冲中心波长为800nm，重复频率为500Hz，脉宽为35fs。
[0009]根据本专利技术的实施例，飞秒激光多丝的形成方式包括：
[0010]飞秒激光脉冲经过空间光调制器或楔形棱镜聚焦，再经过平凸透镜散焦，形成所述飞秒激光多丝。
[0011]根据本专利技术的实施例，使用飞秒激光多丝对铝合金表面进行烧蚀包括：
[0012]将铝合金放置于移动平台，调节铝合金的位置使其位于飞秒激光多丝的中心；
[0013]通过控制移动平台的移动实现铝合金表面的烧蚀。
[0014]根据本专利技术的实施例，采用恒电位电镀法在不规则的铝合金表面制备所述还原氧化石墨烯涂层。
[0015]根据本专利技术的实施例，恒电位电镀法中，电镀溶液为5mg/mL的氧化石墨烯溶液，阴极为镀层电极，阳极为铂片电极，电压为20V，时间为10min。
[0016]根据本专利技术的实施例，对铝合金进行打磨处理包括使用砂纸对铝合金进行打磨。
[0017]根据本专利技术的实施例，对铝合金进行清洗处理包括：
[0018]将打磨后的铝合金使用去离子水清洗；
[0019]之后，将铝合金依次放入丙酮、乙醇和去离子水中进行超声清洗。
[0020]根据本专利技术的实施例，在温度大约为60℃的环境下对铝合金进行烘干处理。
[0021]通过本专利技术提供的铝合金表面处理方法，采用飞秒激光多丝烧蚀的方式，一方面，飞秒激光多丝的光丝直径大且数量多，可以快速实现铝合金表面的大面积烧蚀；另一方面，飞秒激光多丝的强度均一、长度较长，可以实现在不规则表面上的加工烧蚀，因此可以高效大面积实现金属表面微结构化，提高不规则铝合金表面的抗反射性能。之后，在烧蚀后的铝合金表面制备还原氧化石墨烯涂层，提高其表面的防腐性能，最终达到提高不规则铝合金表面抗腐蚀抗反射性能的目的。
附图说明
[0022]图1示意性示出了根据本专利技术实施例的铝合金表面处理方法步骤图。
[0023]图2示意性示出了根据本专利技术实施例的三种样品的电化学阻抗谱图。
具体实施方式
[0024]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本专利技术作进一步的详细说明。
[0025]近年来，飞秒激光基于自身可操控性强以及无污染等优势，被广泛的用来诱导微结构，然而这种紧聚焦的方式存在耗时问题并且无法直接应用于不规则形状表面。
[0026]飞秒激光多丝是非线性传播的强激光束经历多次聚焦和散焦效应之间动态平衡的结果，在空气中形成一条肉眼可见且稳定的等离子通道，其长度范围可从几厘米到几百米，并且其直径约为100
‑
200μm。而当飞秒激光入射光脉冲的峰值功率远大于自聚焦阈值功率时，会观察到多条光丝的产生，利用空间分布的相位结构透镜阵列可以产生规律分布的多丝。
[0027]还原氧化石墨烯基于自身独特的化学惰性、热稳定性和二维结构是一种理想的防腐蚀结构，可以在样品表面形成均匀致密的镀层。
[0028]基于以上专利技术构思，本专利技术提出一种不规则铝合金表面处理方法，包括：
[0029]对铝合金进行打磨、清洗、烘干处理；
[0030]使用飞秒激光多丝对铝合金表面进行烧蚀；
[0031]在铝合金表面制备还原氧化石墨烯涂层。
[0032]通过本专利技术提供的铝合金表面处理方法，采用飞秒激光多丝烧蚀的方式，一方面，飞秒激光多丝的光丝直径大且数量多，可以快速实现铝合金表面的大面积烧蚀；另一方面，飞秒激光多丝的强度均一、长度较长，可以实现在不规则表面上的加工烧蚀，因此可以高效大面积实现金属表面微结构化，提高不规则铝合金表面的抗反射性能。之后，采用恒电位法电镀氧化石墨烯，在烧蚀后的铝合金表面通过电化学方法制备还原氧化石墨烯涂层，提高其表面的防腐性能，采用电镀的方式同样有利于大面积制备，最终可以实现高效大面积提高铝合金表面抗腐蚀抗反射性能。
[0033]图1示意性示出了根据本专利技术实施例的铝合金表面处理方法步骤图，如图1所示，不规则铝合金表面处理方法包括S01～S03。
[0034]操作S01，对铝合金进行打磨、清洗、烘干处理。
[0035]根据本专利技术的实施例，对铝合金进行打磨处理包括使用砂纸对铝合金进行打磨。
[0036]根据本专利技术的实施例，对铝合金进行清洗处理包括：
[0037]将打磨后的铝合金使用去离子水清洗；
[0038]之后，将铝合金依次放入丙酮、乙醇和去离子水中进行超声清洗。
[0039]根据本专利技术的实施例，在温度大约为60℃的环境下对铝合金进行烘干处理。
[0040]在操作S02，使用飞秒激光多丝对铝合金表面进行烧蚀。
[0041]根据本专利技术的实施例，飞秒激光多丝脉冲中心波长为800nm，重复频率为500Hz，脉宽为35fs。
[0042]根据本专利技术的实施例，飞秒激光多丝的形成方式包括：
[0043]飞秒激光脉冲经过空间光调制器或楔形棱镜聚焦，再经过平凸透镜散焦，形成所述飞秒激光多丝。
[0044]根据本专利技术的实施例，使用飞秒激光多丝对铝合金表面进行烧蚀包括：
[0045]将铝合金放置于移动平台，调节铝合金的位置使其位于飞秒激光多丝的中心；
[0046]通过控制移动平台的移动实现铝合金表面的烧蚀。
[0047]根据本专利技术的实施例，铝合金表面的抗反射特性可以通过调节飞秒激光多丝的扫描速度的方式来进行调控，飞秒激光多丝的扫描速度影响了烧蚀后铝合金表面的微结构，从而影响了铝合金表面的抗反射性能。
[0048]根据本专利技术的实施例，采用飞秒激光多丝烧蚀的方式，一方面，飞秒激光多丝的光丝直径大且数量多，可以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝合金表面处理方法，包括：对铝合金进行打磨、清洗、烘干处理；使用飞秒激光多丝对所述铝合金表面进行烧蚀；在所述铝合金表面制备还原氧化石墨烯涂层。2.根据权利要求1所述的表面处理方法，其中，所述飞秒激光多丝脉冲中心波长为800nm，重复频率为500Hz，脉宽为35fs。3.根据权利要求1所述的表面处理方法，其中，所述飞秒激光多丝的形成方式包括：飞秒激光脉冲经过空间光调制器或楔形棱镜聚焦，再经过平凸透镜散焦，形成所述飞秒激光多丝。4.根据权利要求3所述的表面处理方法，其中，所述平凸透镜焦距为1m，所述平凸透镜表面具有增透膜。5.根据权利要求1所述的表面处理方法，其中，使用飞秒激光多丝对所述铝合金表面进行烧蚀包括：将所述铝合金放置于移动平台，调节所述铝合金的位置使其位于所述飞秒激光多丝的中...

【专利技术属性】
技术研发人员：张旭，苏越，
申请(专利权)人：中国科学院半导体研究所，
类型：发明
国别省市：